增材制造6大技术盘点
增材制造技术主要工艺分类

增材制造技术主要工艺分类增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)是一种以逐层堆积材料来制造物体的制造技术。
通过该技术,可以直接将设计数据转化为实体,并且可以制造出复杂形状的物体,无需模具,使得设计和制造过程更加高效、灵活和个性化。
增材制造技术主要工艺分类能够描述不同的制造方法和材料。
1. 喷墨喷墨技术是增材制造技术中最常用的一种工艺。
它可以通过对液体材料的喷射来逐层堆积物体。
在喷墨技术中,打印头移动在工作平台上方,通过压力控制喷嘴中的液体材料的喷射,将材料层层堆积叠加。
常见的喷墨技术包括喷墨打印、光固化等。
•喷墨打印:喷墨打印是一种利用液体材料的喷射来逐层堆积物体的增材制造技术。
在喷墨打印中,材料以小滴的形式喷射到工作平台上,然后逐层叠加堆积。
喷墨打印常用于制造可视化模型、原型制作等。
•光固化:光固化是一种利用紫外线固化液态材料来逐层堆积物体的增材制造技术。
在光固化中,材料以液态的形式喷洒到工作平台上,然后通过紫外线照射,使得材料迅速固化,形成一层固态材料。
然后再次涂覆液态材料,进行下一层的固化,逐层堆积。
光固化常用于制造复杂结构、精细模型等。
2. 熔融熔融技术是增材制造技术中另一种常用的工艺。
它通过材料加热至熔点并逐层堆积来制造物体。
常见的熔融技术包括激光熔化、电子束熔化等。
•激光熔化:激光熔化是一种利用高能激光束将材料加热至熔点并逐层堆积物体的增材制造技术。
在激光熔化中,激光束聚焦在工作平台上的材料上,通过高能激光的照射,使得材料瞬间熔化,然后在工作平台上迅速凝固,形成一层固态材料。
然后再次熔化材料,进行下一层的凝固,逐层堆积。
激光熔化常用于制造金属零件、航空零件等。
•电子束熔化:电子束熔化是一种利用电子束将材料加热至熔点并逐层堆积物体的增材制造技术。
在电子束熔化中,电子束聚焦在工作平台上的材料上,通过电子束的照射,使得材料瞬间加热至熔点,然后在工作平台上迅速凝固,形成一层固态材料。
增材制造简介介绍

2000年代至今
03
增材制造技术得到了快速发展,被广泛应用于各个行
业和领域。
增材制造技术的重要性和优势
高度定制化
增材制造技术可以根据客户 需求进行定制化生产,满足
个性化的需求。
1
减少生产成本
增材制造技术可以减少材料 浪费和生产成本,提高生产
效率。
创新设计
增材制造技术可以应用于创 新设计,使产品更加独特和 新颖。
材料利用率高:能够减少材料浪费,降低成本。
特点 高效率:实现快速制造,节约生产时间。 高度定制化:能够根据客户需求进行定制化生产。
增材制造的技术类型
激光熔化技术(Laser Melting ):利用高能量激光束熔化金 属粉末,逐层堆积形成物体。
粉末烧结技术(Powder Sintering):利用激光或其他 能源将粉末颗粒烧结在一起,
环保可持续性
增材制造技术可以减少生产 过程中的废弃物和污染,更 加环保和可持续。
增材制造技术的挑战和限制
技术成熟度
增材制造技术的成熟度还需要进一步提高, 以满足更广泛的应用需求。
材料限制
增材制造技术的材料选择还需要进一步拓展 ,以满足不同领域的需求。
生产效率
增材制造技术的生产效率还需要提高,以满 足大规模生产的需求。
逐层堆积形成物体。
光固化技术( Photopolymerization):利 用光敏树脂作为材料,通过激 光束照射凝固,逐层堆积形成 物体。
熔融沉积技术(Fused Deposition Modeling):利 用热熔性材料作为材料,通过 喷嘴将材料逐层沉积形成物体 。
增材制造的应用领域
医疗
制造人体植入物、 医疗器械等。
增材制造的基本原理、优缺点及具体方法

增材制造的基本原理、优缺点及具体方法目前增材制造的主要方法就是3D打印技术(3D Printing)。
基本原理:把一个通过设计或者扫描等方式做好的30模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层的打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。
优势:1.制造复杂物品。
(没有传统加工的限制)2.产品多样化不增加成本。
(一台打印机,不需要改动模具)3.生产周期短。
(最大的优点)4.零技能制造。
(相对于传统制造所需要的操作技能很少)5.不占空间,便携制造。
(可应用于灾区,战场)6.节省材料。
(没有废料、回料等)7.精确的实体复制。
(3D照相馆)缺点:1.材料限制:目前可用材料有限,无法支持各种各样的材料。
2.机器限制:对机器要求高,无法打印动态物体。
3.花费负担:成本昂贵,暂时难以进入大众家庭。
例子:1、SLA(光固化技术):立体光固化成型工艺(Stereoli thogyaphy Apparatus,SLA),又称立体光刻成型。
原理:液槽中会先盛满液态的光敏树脂,氮—镉激光器或氯离子激光器发射出的紫外激光束在计算机的操纵下按工件的分层截面数据在液态的光敏树脂表面进行遂行逐点扫描,这使扫描区域的树脂薄层产生聚合反应而固化从形成工件的一个薄层。
当一层树脂固化完毕后,工作台将下移一个层厚的距离以使在原先固化好的树脂表面上再覆盖一层新的液态树脂,刮板将粘度较大的树脂液面刮平然后再进行下一层的激光扫描固化。
优点:1).成型过程自动化程度高。
2).尺寸精度高。
SLA原型的尺寸精度可以达到±0.lmm。
3).表面质量优良。
4).系统分辨率较高,可以制作结构比较复杂的模型或零件。
缺点:1).零件较易弯曲和变形,需要支撑。
2).设备运转及维护成本较高。
3).可使用的材料种类较少。
4).液态树脂具有气味和毒性,并且需要避光保护。
5).液态树脂固化后的零件较脆、易断裂。
2、SLS(粉末烧结技术):选择性激光烧结工艺(Selective Laser Sintering, SLS)。
增材制造工艺的原理和应用

增材制造工艺的原理和应用1. 增材制造工艺的概述增材制造也被称为三维打印技术,是一种由数字模型直接生成三维物体的工艺。
相比传统的切削制造方法,增材制造减少了材料的浪费,提高了制造效率。
本文将介绍增材制造工艺的原理和应用。
2. 增材制造的原理增材制造过程中,使用计算机辅助设计软件将物体模型切片成多层,然后逐层将材料堆叠起来,最终形成所需的三维物体。
主要有以下几种增材制造工艺。
2.1. 熔融沉积成型(FDM)FDM 是最常见的增材制造工艺之一,它通过提供熔化的材料通过喷嘴进行层叠。
材料从喷嘴中挤出并沉积在底座上,然后快速冷却和凝固成层。
之后,底座会下降一层,重复上述过程直到完成整个物体的制造。
2.2. 光固化成型(SLA)SLA 使用光敏树脂作为材料,通过紫外线激光束的扫描进行固化。
在光固化过程中,激光束会逐层扫描树脂表面,使其固化成所需形状。
不断重复扫描和固化的过程,直到形成完整的三维物体。
2.3. 选择性激光烧结成型(SLS)SLS 是一种使用粉末材料进行增材制造的方法。
在SLS过程中,激光束逐层扫描并烧结粉末材料,使其粘合在一起形成所需物体的层。
随着不断的扫描和烧结,最终形成完整的三维物体。
3. 增材制造的应用领域增材制造在各个行业都有广泛的应用。
以下是一些增材制造的应用领域的列举。
3.1. 制造业增材制造被广泛应用于制造业,可以用于生产复杂形状的产品和定制化产品。
通过增加材料,制造商可以减少零部件的数量和装配时间,提高生产效率。
3.2. 医疗领域增材制造可以用于生产医疗行业的假肢、矫形器和人工关节等产品。
由于增材制造的灵活性,可以根据患者的具体需求进行定制。
3.3. 航空航天增材制造技术在航空航天行业有很高的应用价值。
使用增材制造工艺可以减少飞机发动机的重量,提高燃油效率。
此外,增材制造还可以用于制造航空航天器的复杂部件和模型。
3.4. 教育领域增材制造技术在教育领域也有广泛的应用。
它可以用于教育机构的实验室和研究室,为学生提供实践机会和创新空间。
增材制造应用领域的产品构想

增材制造应用领域的产品构想增材制造是一种以逐层添加材料的方式进行制造的技术,它在许多应用领域中都具有巨大的潜力。
本文将探讨增材制造在不同领域的产品构想。
一、医疗领域1. 定制假肢和矫形器具:增材制造可以根据患者的个体需求,快速制造定制化的假肢和矫形器具,提供更好的适配性和舒适度。
2. 人工器官:利用增材制造技术,可以制造出与患者组织相兼容的人工器官,如人工心脏瓣膜和人工骨髓等,为患者提供更好的生活质量和生存机会。
二、航空航天领域1. 轻量化零件:增材制造可以制造出复杂结构的轻量化零件,减轻飞机和航天器的重量,提高燃油效率和载荷能力。
2. 燃料喷嘴:采用增材制造技术制造的燃料喷嘴可以提高燃烧效率和推力,同时减少零件数量和装配工序。
三、汽车工业1. 定制汽车零部件:增材制造可以根据用户需求,快速制造定制化的汽车零部件,如座椅、方向盘等,提供个性化的驾驶体验。
2. 轻量化车身结构:采用增材制造技术制造的车身结构可以减轻车辆重量,提高燃油效率和操控性能。
四、建筑领域1. 3D打印建筑:增材制造技术可以用于建造复杂形状的建筑,如曲线墙体和特殊结构,提供更多的设计自由度和创新可能性。
2. 建筑模型:利用增材制造技术可以快速制造建筑模型,方便设计师进行设计和展示,缩短设计周期。
五、消费品领域1. 个性化饰品:增材制造技术可以制造出独一无二的个性化饰品,如首饰、手表等,满足消费者的个性化需求。
2. 定制化家具:根据用户需求,采用增材制造技术可以制造出定制化的家具,提供更好的符合个人需求的家居体验。
增材制造技术在医疗、航空航天、汽车工业、建筑以及消费品领域都有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和成熟,相信将有更多创新的产品通过增材制造技术问世,为各个领域带来更多的可能性和机遇。
十大先进制造技术大盘点

一、增材制造AdditivManufacturing专业人士和爱好者都可用上,普遍称为3D打印的增材制造已经成为新一轮工业革命的旗帜。
明显不同于以往。
但增材制造不过是未来几年有望给很多东西的制造方式带来重大变革的一系列新兴技术之一。
甚至增材制造也非仅限于3D打印。
由于速度很高,一项刚刚崭露头角的工艺名叫“冷喷涂”就是通过喷嘴喷射金属颗粒。
这些颗粒会相互结合、组成形状。
通过精确控制喷嘴,机器操作员就可以像利用3D打印机打印一样制造出齿轮之类的三维金属物体。
物体就像是通过喷绘画出来的一样,哪怕是用钛之类的不常见金属,也都是可以完成的二、传感、测量和过程控制AdvancSensMeasurandProcessControl那些捕捉并记录数据的东西才如此重要,几乎所有先进制造技术都有一个共通的东西:都由处理巨量数据的电脑驱动。
正因如此。
如监测湿度的传感器、确定位置的GPS跟踪器、测量材料厚度的卡尺等。
这些设备不仅越来越多地用于智能手机的智能化,还使得智能、灵活、可靠、高效的制造技术成为可能。
传感器不仅有助于引导日益灵敏的机器,一座现代化的工厂里面。
还提供管理整个工厂的运营所需要的信息。
产品从诞生到送达都可以跟踪,某些情况下还可以跟踪到送达之后。
这个过程中,一旦有问题出现,比如在喷漆室的湿度不适宜喷涂的时候,传感器就会侦测出来,向机器操作者发送警报信号,甚至是向工厂管理者的手机发送警报信号。
三、材料设计、合成与加工AdvancMateriDesignSynthesiandProcessing新材料将使新式机器的制造成为可能。
随着将材料细分到原子或分子层级、几乎不需要经过漫长的实验室步骤就可以进行操纵的进展出现,新机器将需要新材料。
涂层、复合材料和其他材料的开发正在加快。
能源部等美国政府机构去年发起成立了材料基因组计划(MateriGenomIniti其目标是将确定新材料、把新材料推向市场所需要的时间缩短一半。
四种增材制造方法

四种增材制造方法
1、还原光聚合
还原光聚合是一种常见的增材制造工艺。
它的特点是使用光敏树脂作为构建物体的材料。
通过还原光聚合,物体由光敏树脂制成,然后暴露在光线下。
暴露在光线下会导致树脂固化,从而硬化和固化。
2、材料喷射
许多制造公司使用材料喷射来构建三维物体。
也称为喷墨打印,材料喷射涉及使用3D打印机将材料液滴沉积到基材上。
用于逐层构建三维对象。
在沉积到基材上之后,材料被固化。
材料喷射被认为是最快、最准确的增材制造工艺之一。
3、粘合剂喷射
除了材料喷射,还有粘合剂喷射。
粘合剂喷射类似于材料喷射。
这两种增材制造工艺都使用3D打印机将材料沉积到基材上。
主要区别在于材料喷射使用液体材料,而粘合剂喷射使用粉末材料。
粉末材料被选择性地沉积到基材的特定层中,从而逐层构建三维物体。
4、粉床融合
粉末床融合已成为越来越流行的增材制造工艺。
也被称为选择性激光熔化(SLM),它通过使用激光熔化沉积的材料而名副其实。
与大多数增材制造工艺一样,粉末床融合涉及使用打印头将材料沉积到基材上。
不过,它与其他增材制造工艺的区别在于它使用了激
光。
粉末床融合使用激光熔化沉积的材料,从而使其硬化和凝固,然后构建三维物体。
增材制造技术分类

增材制造技术分类增材制造技术是一种通过逐层堆积材料来制造物体的制造方法。
它通过添加层层材料来构建复杂的三维结构,与传统的减材制造方法相比,具有许多优势。
根据不同的原理和应用领域,增材制造技术可以分为以下几类。
一、喷墨式增材制造技术喷墨式增材制造技术是一种基于喷墨打印原理的制造方法。
它使用墨滴喷头将材料逐层喷射到底板上,然后通过固化或热熔等方法将材料固化成固体。
这种技术适用于制造小尺寸、高精度的物体,如微型电子元件、生物芯片等。
喷墨式增材制造技术具有制造速度快、成本低廉、制造精度高的优势。
二、粉末床增材制造技术粉末床增材制造技术是一种将粉末材料逐层堆积并通过粘结剂、热熔或激光烧结等方法固化的制造方法。
这种技术适用于制造金属、陶瓷等材料的复杂结构。
其中,激光烧结技术是粉末床增材制造技术中应用最广泛的一种。
它通过激光束烧结粉末颗粒,逐层堆积形成固体物体。
粉末床增材制造技术具有制造速度快、制造尺寸大的优势,因此在航空航天、汽车制造等领域有广泛的应用。
三、线材增材制造技术线材增材制造技术是一种使用金属丝材料逐层堆积构建物体的制造方法。
通过电弧熔化或电子束熔化等方式将金属丝材料熔化成液态,然后通过控制熔化池的运动路径来控制物体的形状。
线材增材制造技术具有制造速度快、成本低廉的优势,适用于制造大尺寸、高强度的金属构件。
四、光固化增材制造技术光固化增材制造技术是一种利用紫外光固化树脂材料逐层堆积构建物体的制造方法。
它通过激光或投影仪等光源照射树脂材料,使其固化成固体。
光固化增材制造技术适用于制造精细结构、高精度的物体,例如珠宝、模型等。
它具有制造精度高、制造速度快的优势,并且可以制造多种材料的物体。
五、生物打印技术生物打印技术是一种利用生物材料逐层堆积构建组织和器官的制造方法。
它通过将细胞、生物材料等逐层堆积并进行培养,最终形成具有生物功能的组织和器官。
生物打印技术在医学领域有着广泛的应用前景,可以用于组织工程、再生医学等方面。
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增材制造6大技术盘点
什么是增材制造
一般通俗地称增材制造为3D打印,而事实上3D打印只是增材制造工艺的一种,它不是准确的技术名称。
增材制造指通过离散-堆积使材料逐点逐层累积叠加形成三维实体的技术。
根据它的特点又称增材制造,快速成形,任意成型等。
增材制造的优势
增材制造通过降低模具成本,减少材料,减少装配,减少研发周期等优势来降低企业制造成本,提高生产效益。
具体优势如下:
与传统的大规模生产方式相比,小批量定制产品在经济上具有吸引力;
直接从3D CAD模型生产意味着不需要工具和模具,没有转换成本;
以数字文件的形式进行设计方便共享,方便组件和产品的修改和定制;
该工艺的可加性使材料得以节约,同时还能重复利用未在制造过程中使用的废料(如粉末、树脂)(金属粉末的可回收性估计在95-98%之间);
新颖、复杂的结构,如自由形式的封闭结构和通道,是可以实现的,使得最终部件的孔隙率非常低;
订货减少了库存风险,没有未售出的成品,同时也改善了收入流,因为货物是在生产前支付的;
分销允许本地消费者/客户和生产者之间的直接交互。
增材制造技术盘点
1.光聚合成型技术增材制造
SLA:Stereolithography(立体印刷术)是最早实用化的快速成形技术。
具体原理是选择性地用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料(例如液态光敏树脂)表面,使之发生聚合反应,再由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。
这样层层叠加构成一个三维实体。
2.以烧结和熔化为基本原理
SLS:Selective Laser Sintering,(选择性激光烧结) 工艺是利用粉末状材料成形的。
将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。
SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛。
3.以粉末-粘合剂为基本原理
3DP:三维打印技术(Three Dimensional Printing)和平面打印非常相似,连打印头都是直接用平面打印机的。
和SLS类似,这个技术的原料也是粉末状的。
与SLS不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来,而是通过喷头用粘接剂将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。